3 Силы давления жидкости на плоские стенки
3.21 В вертикальной перегородке закрытого резервуара имеется круглое отверстие диаметром d, закрытое крышкой. Левый отсек резервуара заполнен жидкостью «Ж», правый – воздухом. Избыточное давление на поверхности жидкости pm, показание ртутного мановакуумметра, подключенного к правому отсеку резервуара – hрт, верхняя кромка отверстия расположена на глубине Н (рис. 7). Определить точку приложения силы давления жидкости на крышку и её величину.
Таблица 1 — Исходные данные
| Вариант | Жидкость | d, мм | рm, кПа | Н, м | hрт, мм |
| 1 | Масло АМГ-10 | 300 | 10 | 1,1 | 65 |
3.22 Определить графоаналитическим методом равнодействующую силу давления воды, действующую на переднюю грань устоя ABCD, и положение центра давления. Высота отдельных частей грани соответственно составляет h1=1,2 м, h2=1,3 м, h3=2,0 м, угол наклона части ВС к горизонту α=60º, ширина устоя — b=1,5 м.
3.23 Найти начальное подъемное усилие T, если сила тяги действует нормально к плоскости прямоугольного затвора шириной b (рис.5). Глубина воды перед затвором h1, за ним — h2, расстояние по вертикали от свободной поверхности до оси шарнира a. Угол наклона затвора к горизонту 60º, вес затвора G. Трением в шарнире пренебречь.
Таблица 2
| Предпоследняя цифра шифра | h1, м | h2, м | а, м | G, кН | b, м |
| 1 | 5,0 | 2,0 | 1,0 | 30 | 4,0 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
3.24 Цилиндрический сосуд заполнен водой на высоту h=0,6 м. Диаметр сосуда D=40 см, диаметр горловины d=10 см. На свободную поверхность жидкости при помощи поршня приложена сила Р=50 Н. Определить силу давления р1 на дно сосуда, абсолютное давление в точке, лежащей на половине высоты сосуда.
3.25 Определить силу давления на затвор, находящийся на глубине Н, м. Указать центр давления.
Таблица 8 – Данные к задаче 5.7
| Вариант | Н, м | Диаметр затвора D, м |
| 3 | 4 | 1,2 |
3.26 Определить силу давления жидкости Ж и точку ее приложения на квадратную крышку люка со стороной а, закрывающую отверстие в закрытом резервуаре. Абсолютное давление на поверхности жидкости р0. Построить эпюру избыточного гидростатического давления на крышку люка.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Ж | Н, м | а, м | р0, МПа |
| 4 | Спирт | 1,6 | 0,8 | 0,05 |
3.27 Определить силу давления S, на которую должно быть рассчитано запорное устройство квадратной крышки, поворачивающейся вокруг горизонтальной оси O и закрывающей отверстие в боковой плоской стенке сосуда, если в сосуде находится жидкость Ж, а давление в верхней части сосуда рм (рис. 12, табл. 2).
Таблица 2
| Вариант 1 | ||||||
| Жидкость | Давление | Показание манометра рм, ат |
b, мм | h, мм | а, мм | с, мм |
| Вода | Вакуум | 0,1 | 100 | 1200 | 1000 | 500 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
ВУЗ: ВлГУ
3.28 Во всасывающем трубопроводе центробежного насоса на входе установлен обратный клапан в виде диска диаметром d1, который перекрывает входное отверстие диаметром d2 для пропуска воды (рис. 2.44). Трубопровод заглублён на уровень h1.
Определить, каким должно быть показание вакуумметра В (рвак) на высоте h2 для открытия клапана в момент пуска насоса.
Атмосферное давление ра = 740 мм рт. ст.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | d2, мм | h1, м | h2, м |
| а | 100 | 75 | 1,0 | 2,0 |
3.29 Определить силу давления жидкости Ж и точку ее приложения на круглую крышку люка диаметром d, закрывающую отверстие на наклонной плоской стенке с углом наклона α. Построить эпюру избыточного гидростатического давления на крышку люка.
Таблица 2.1
| Вариант | Ж | Н, м | d, м | α, град |
| 4 | Глицерин | 2,2 | 2,4 | 60 |
3.30 Найти вертикальную и горизонтальную силы давления воды на 1 м длины плотины (рис.9), а также опрокидывающий момент относительно точки О, если Н=5 м, b=1 м, α=60º.
ВУЗ: ТОГУ
